A CCELERATION MULTICANAU

Le signal IRM est reçu par une petite boucle conductrice appelée bobine de réception. Cette bobine peut être ou non la même que la bobine qui transmet les impulsions RF. Deux règles générales caractérisent les bobines de réception. La première est la surface de sensibilité d'une bobine. Elle est inversement proportionnelle à sa surface. La seconde est la profondeur de sensibilité maximale. Elle s'étend jusqu'à environ un diamètre de la bobine. Ainsi, les petites bobines sont extrêmement sensibles aux régions qui leur sont proches mais le profil de sensibilité diminue rapidement avec la distance. Inversement, les grandes bobines créent des images d'apparence homogène car leur profil de sensibilité diminue lentement avec la distance, mais reste relativement faible sur l'ensemble du volume à étudier. Étant donné que l'on désire une sensibilité élevée partout dans l'image dans le cas de mesure quantitatives de l'objet, le choix repose sur un échantillonnage avec de multiples petites bobines. De plus l’utilisation de bobine surfacique placés à l’arrière de la tête empêche la reproductibilité au travers d’un même patient

71 (positionnement toujours différents). Ces bobines de réception multicanaux sont connues sous le nom de réseaux phasés. Les régions de la tête étant éloignées de ces bobine, cela donne lieu à des régions d'images bruyantes. Néanmoins avec l’utilisation d’un grand nombre de bobines (réseaux de 32 voire 64 canaux), l'ensemble des images bruyantes peut être combiné pour créer une image unique qui a un SNR élevé (Bernstein et al., 2004; Lawry, Weiner, & Matson, 1990).

De nombreuses techniques ont été conçues pour combiner de façon optimale les images provenant de chaque canal en une seule image (Bernstein et al., 2004; de Zwart, Ledden, Kellman, van Gelderen, & Duyn, 2002). Elles s'appuient généralement sur une carte de sensibilité des bobines, c'est-à-dire une carte spatiale qui donne la sensibilité de chaque bobine à chaque emplacement dans l'espace. L'idée générale de la combinaison est alors de pondérer les images des bobines plus fortement dans les régions où elles ont une sensibilité élevée. Au fur et à mesure que le nombre de bobines de réception augmente et que les éléments de bobine deviennent plus petits, l'image combinée devient plus uniforme et le rapport signal-bruit plus important. Pour amplifier le signal au centre de la bobine, les bobines de tête de réception sont construites pour être aussi serrées que possible. Par ailleurs, utiliser un champ restreint 3D permet automatiquement la sélection des éléments d’antennes les plus près de la zone à étudier et ainsi améliorer le rapport signal sur bruit. Avec l’utilisation de séquence multi-échos une seule carte de sensibilité est nécessaire.

Le fait que les bobines de réception fournissent des images multiples, même avec une sensibilité spatialement variable, conduit à un deuxième avantage critique des réseaux phasés par rapport aux bobines à canal unique. La redondance des données d'imagerie permet d'accélérer l'imagerie en sautant une partie de l'acquisition et en remplissant les régions qui n'ont pas été acquises. Comme pour la combinaison de bobines, il existe de nombreuses techniques d'imagerie accélérée, telles que SENSE, GRAPPA et SMASH (de Zwart et al., 2002; Pruessmann, 2006). L'idée générale est la même : une partie, par exemple la moitié, de l'acquisition est sautée, ce qui donne une acquisition deux fois plus rapide mais en revanche plus bruyante que la séquence non accélérée équivalente, d’un facteur racine carrée.

Par ailleurs il existe des techniques pour accélérer l'imagerie 2-D en acquérant plusieurs tranches en même temps, connues sous le nom de multi-bandes simultanées (Multiband/Multislice) (Norris, Koopmans, Boyacioğlu, & Barth, 2011; Setsompop et al., 2012) qui n'ont pas ce niveau d'amplification du bruit car justement, le multiband ne sautent pas une partie de l'acquisition mais acquièrent plutôt plus de temps d'échantillonnage, ce qui augmente considérablement l'efficacité de l'imagerie. Ces techniques rapprochent l'imagerie 2D en termes d'efficacité de l'imagerie 3D complète. Pars ailleurs la nature du bruit dans l’image n’en est pas modifié (A. van der Kouwe & Fischl, 2015).

La quantité d'accélération qui peut être obtenue est théoriquement limitée par le nombre de bobines (32 canaux = accélération 32) mais, dans la pratique, elle est nettement inférieure. De plus elle doit être

72 utilisée avec précaution pour l’imagerie quantitative. Une accélération croissante peut conduire à des artefacts d'image et à l'amplification du bruit, en particulier au centre de la tête (zone du tronc cérébral), qui est une région éloignée de tous les éléments d’une bobine tête. De plus il faut pondérer le facteur d’accélération en fonction de la BW, qui cette dernière est optimisée pour limiter les distorsions et donc un SNR diminué.

3.7.4. CHAMP B0

La décision de savoir quel champ est optimal pour une étude donnée peut être complexe, et divers facteurs doivent être pris en compte. Premièrement, le bruit est réduit par rapport au signal lorsque l'on se déplace vers un champ plus élevé d'une manière approximativement linéaire, de sorte que l'on peut s'attendre à ce qu'un scanner 3 T ait un rapport signal/bruit intrinsèque deux fois plus élevé qu'un scanner 1,5 T. Cependant, comme la distorsion B0 est également proportionnelle à l'intensité du champ, doubler le champ double également l'ampleur de la distorsion. D'autres facteurs, tels que le dépôt de puissance de l’onde RF, peuvent également être importants, mais la principale dépendance supplémentaire qui doit être prise en compte est la variation des paramètres tissulaires intrinsèques avec l'intensité du champ. La PD et T2 sont indépendants du champ, tandis que T1 augmente et T2* devient plus court avec un champ supérieur.

De plus avec des bobines de réception parallèles, les images 7 T peuvent être particulièrement inhomogènes. Les inhomogénéités B1+ (transmission) et B1- (réception) y contribuent. B1- peut être corrigé avec une carte de sensibilité de la bobine réceptrice.